【5G】MAC BSR – Buffer Status ReportingMAC BSR – Buffer Status Reporting

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我是靠谱客的博主积极网络，最近开发中收集的这篇文章主要介绍【5G】MAC BSR – Buffer Status ReportingMAC BSR – Buffer Status Reporting，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

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本人就职于国际知名终端厂商，负责modem芯片研发。
在5G早期负责终端数据业务层、核心网相关的开发工作，目前牵头6G算力网络技术标准研究。

博客内容主要围绕：
       5G/6G协议讲解
       算力网络讲解（云计算，边缘计算，端计算）
       高级C语言讲解
       Rust语言讲解

MAC BSR – Buffer Status Reporting

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BSR是一个MAC层过程，UE使用它向服务gNB报告关于UL缓冲区中待传输数据量的信息。简单来说，我们可以说，BSR是一个MAC层消息，从UE到gNB，通知我有东西要传输，你能给我一个UL Grant来发送这个数据吗? 然后，如果资源可用，gNB将按照RBs为UE分配最小数量的UL Grant，即PUSCH资源。

使用BSR机制，gNB MAC调度器可以通过以下方式优化上行链路资源分配：

只有当UE有东西要传输时，才分配UL资源(UL Grant)
只分配需要的RBs (UE要求的)，避免过多分配UL资源，减少资源浪费。

BSR的触发条件

如果发生以下事件，RRC控制BSR并触发一个BSR MAC-CE：

Regular BSR
- Uplink Data：上行资源已经分配，但是
  - 要么该逻辑通道组无数据可用；
  - 要么该UL数据属于优先级更高的逻辑通道（比其它任何LCGs中的任何逻辑信道（有数据待传输）都高）；
- retxBSR-Timer：当这个计时器超时时，UE有数据可用于传输(属于某个LCG的逻辑通道)；
Periodic BSR：periodicBSR-Timer超时时，发送BSR。此计时器在每次BSR传输后重新启动，除非使用 “truncated” 报告。periodicBST-Timer的最大值是 “无穷大”，这意味着它可以被禁用，并用作优化的选项；
Padding BSR：UL资源已经分配，填充的数量等于或大于Buffer Status Report的大小。在这种情况下，在上行报文中加入BSR以减少填充的数量（提升资源利用率）。

如何选择BSR格式

5G规范已经定义了四种BSR格式，以下描述了这四种格式之间的选择方式，

如果是 Regular或Periodic 机制触发的BSR，则会生成Long BSR或Short BSR，
- 如果有多个LCGs有数据待传输，则使用Long BSR；
- 如果只有一个LCG有数据待传输，则使用Short BSR；
如果是 Padding 机制触发的BSR，那么BSR的格式取决于padding的数量，
- 如果 padding 大于等于 Long BSR+subheader 的长度，则使用 Long BSR格式，上报有数据待传输的所有LCGs状态；
- 如果 padding 大于等于 Short BSR+subheader 的长度，但是小于 Long BSR+subheader 的长度，
  - 如果有多个LCGs有数据待传输，
    - 如果 padding 等于 Short BSR+subheader 的长度，则使用Short Truncated BSR格式，上报最高优先级的逻辑信道（有数据待传输）对应的LCG状态；
    - 如果 padding 大于 Short BSR+subheader 的长度，则使用Long Truncated BSR格式，则按照逻辑信道（有数据待传输）优先级递减的顺序上报相关LCGs状态，如果逻辑信道优先级相同，则按照LCGID递增的顺序上报；
  - 如果只有一个LCG有数据待传输，则使用Short BSR；

BSR MAC配置

BSR是按 “逻辑信道组” (LCG)而不是按 “逻辑信道” 发送的，尽管一个LCG可能只包含一个逻辑通道。通常，具有相似优先级的逻辑通道被链接到相同的LCG。这允许gNB区分高优先级数据的量和低优先级数据的量。

例如，用于信令的逻辑信道可以连接到 1st LCG，而传输语音数据的逻辑信道可以连接到 2nd LCG，传输网页浏览数据的逻辑信道可以连接到 3rd LCG。一个终端最多可配置8个LCG，因此gNB对逻辑信道进行分组时具有足够的灵活性。逻辑信道通过mac-LogicalChannelConfig中的 logicalChannelGroup IE 配置到LCG中。
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与Buffer Stanis Reporting相关的其他参数使用BSR-Config配置，

BSR MAC-CE结构

Short BSR 和 Short Truncated BSR

Short BSR 和 Short Truncated BSR的结构如下所示，它由8位组成，其中3位用于LCG ID, 5位用于buffer stauts 报告。
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5 bit 提供了2^5=32个索引值，分别是从0到31的索引，0索引代表0字节BSR, 31索引值代表150000字节BSR，这些索引的映射在3GPP 38.321中提供(以字节为单位)也如下所示，

Short BSR 和 Short Truncated BSR 的结构和大小是相同的。Short BSR 和 Short Truncated BSR 的区别是，Short BSR在只有单个LCG有数据要传输时提供信息；而 Short Truncated BSR 是在有多个LCGs有数据要传输时提供具有最高优先级的逻辑通道相关的LCG的信息。

Long BSR and a Long Truncated BSR

Long BSR 和 Long Truncated BSR 的结构如下图所示。这些MAC CE有相同的格式，但大小可变。第一个字节表示LCG ID，其他部分表示 buffer stauts 报告。Long BSR 和 Long Truncated BSR 使用8位允许2^8 = 256个索引，可以容纳81338368字节的更大的缓冲区状态。
在这里插入图片描述
从0到255的256个索引的映射(以字节为单位)如下所示，

Long BSR 和 Long Truncated BSR 的区别是，在 Long BSR 中如果LCG_i为1，则表示 LCG_i 对应的Buffer Status 字段存在，如果LCG_i为0，则表示 LCG_i 对应的Buffer Status 字段不存在。而Long Truncated BSR 中如果LCG_i为1，则表示 LCG_i 有数据待传输，如果LCG_i为0，则表示 LCG_i 没有数据待传输。而且 Long BSR 会上报所有LCGs的状态信息，而 Long Truncated BSR 上报的LCGs信息取决于Padding的大小。